第36讲生态工程[考纲要求] 1.简述生态工程的原理(Ⅱ)。

2.生态工程的实例(Ⅰ)。

考点一生态工程的基本原理1．生态工程与生态经济(1)生态工程①任务：修复和重建已遭到破坏的生态环境；改善传统的生产方式，提高生态系统的生产力。

②目的：遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。

③特点：与传统工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。

(2)生态经济①原则：“循环经济”。

②特点：使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料。

③目的：实现废弃物的资源化。

④手段：生态工程。

2．生态工程的原理深化拓展(1)理清生态经济、循环经济、生态工程之间的关系(2)把握生态工程基本原理的判断方法①强调物质循环、废物利用、减轻环境污染→物质循环再生原理。

②体现物种多，营养关系复杂→物种多样性原理。

③强调生物与环境的协调与平衡，涉及环境承载力→协调与平衡原理。

④涉及自然、经济和社会，指整个系统，如林业生态工程建设→整体性原理。

⑤涉及结构、功能，分布式、集中式、环式→系统的结构决定功能原理(系统学和工程学原理)。

⑥涉及系统组分的比例关系、总体功能大于各部分之和；指系统内部，如互利共生→系统整体性原理(系统学和工程学原理)。

(1)“无废弃物农业”遵循的是物种多样性原理(×)(2)在建设生态农业时，沼气池的建立是遵循物质循环再生原理(√)(3)根据协调与平衡原理，一个生态系统中种群的数量不应超过环境容纳量(√)(4)“总体功能大于各部分之和的效果”是利用系统整体性原理(√)(5)某草原牧区，在进行草场建设时，既注重不同牧草种类的搭配种植，又对单位面积内的放牧量做了一定控制，体现的是物种多样性和协调与平衡原理(√)分析生态工程的相关原理示意图(1)以上两图所体现的生态工程的原理分别是什么？提示甲图体现的是物质循环再生原理，乙图体现的是整体性原理。

(2)以下几种做法分别能体现哪种生态工程原理？①单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害；②草原确定合理载畜量，不能过度放牧；引种考虑适应环境；③林业生态工程建设，既考虑种树又考虑生活问题。

提示①物种多样性原理；②协调与平衡原理；③整体性原理。

命题点借助社会热点考查生态工程的原理1．“四位一体”生态农业是我国北方典型的生态农业模式，它以沼气为纽带，将沼气池、猪禽舍、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起。

下列有关叙述不正确的是()A．将牛粪、猪粪直接施入沼气池，可以为沼气池中的微生物生长提供物质和能量B．建立该系统遵循的主要原理有物质循环再生原理、物种多样性原理等C．该系统的主要成分是蔬菜，人、牛、猪等均为消费者，它们构成食物网D．由于废弃物的再利用，提高了该系统中各营养级之间的能量传递效率『答案』 D『解析』将牛粪、猪粪直接施入沼气池，沼气池中的微生物将其中的有机物分解为无机物，同时实现能量的多级利用，A项正确；该生态系统将农业废弃物的转化、再生和资源化等综合起来，同时又增加了蔬菜的种植和牛、猪等家畜的饲养，遵循了能量的多级利用、物质循环再生、物种多样性等原理，B项正确；生产者是生态系统的主要成分，也是基本成分，人、牛和猪直接或间接取食于生产者(蔬菜)。

生产者和消费者构成了食物网或食物链，C项正确；不同结构的生态系统，能量传递效率是不会改变的，但能量利用率可以人为改变，D项错误。

2．柴静的纪录片《穹顶之下》引发了全国人民对雾霾的关注和讨论，而天津港火灾爆炸事故遗址将在彻底清理后建设海港生态公园，这再次将生态环境与生态经济推上舆论的焦点。

生态工程的建设已经成为社会关注的热点。

请回答下列问题：(1)山西省为产煤大省，生态环境破坏严重，矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于植被恢复，以及植被恢复所必需的__________________的重建。

(2)某生态工程以沼气工程为中心，各类植物的秸秆、枝叶用来生产饲料喂养畜、禽、鱼，人、畜、禽粪便作为原料生产沼气，沼渣水返还农田、菜园、果园、苗圃、鱼塘，主要体现了生态工程的________________原理。

该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其____________。

该生态系统把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起，优化了系统结构，遵循____________________原理。

在该生态工程中，种植不同的农作物、果树，饲养多种畜禽，这体现了生态工程的____________原理。

(3)在应用植物修复技术治理重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的________________原理。

『答案』(1)土壤微生物群落(2)物质循环再生环境容纳量系统的结构决定功能物种多样性(3)协调与平衡『解析』(1)在矿区生态环境的恢复工程中，关键是植被的恢复及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。

(2)某生态工程以沼气工程为中心，各类植物的秸秆、枝叶用来生产饲料喂养畜、禽、鱼，人、畜、禽粪便作为原料生产沼气，沼渣水返还农田、菜园、果园、苗圃、鱼塘，主要体现了生态工程的物质循环再生原理。

该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其环境容纳量(K值)。

生态系统把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起，优化了系统结构，遵循系统的结构决定功能的原理。

该生态工程种植不同的农作物、果树，饲养多种畜禽，这体现了生态工程的物种多样性原理。

(3)在应用植物修复技术治理重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的协调与平衡原理。

考点二生态工程的实例及前景1．生态工程实例(连线)2．生态工程的发展前景(1)“生物圈2号”生态工程实验的启示：使我们认识到人与自然和谐共处的重要性，深化了我们对自然规律的认识。

(2)发展前景：我们需要走有中国特色的道路，即不但要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合。

深化拓展生态工程设计的常用方法——食物链网的“相接”与“加环”(1)生态工程设计的常用方法之一是食物链(网)的“相接”。

例如，在稻田养鱼的农业生态工程中，鱼与稻原属于不同生态系统的食物链(网)，但在人为调控下，将一些草食性鱼、滤食性鱼和杂食性鱼(如草鱼、鲢鱼和罗非鱼等)的鱼苗放养在稻田中，使稻田生态系统的结构有所改变，物质循环和能量流动更为合理。

(2)生态工程设计的常用方法之二是食物链(网)的“加环”。

“加环”可为未被利用的能量部分找到出路。

例如，用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇等，其残余物用来培养食用菌，栽培食用菌后的残余物再用来养殖蛆蛹，蛆蛹粪再作为优良有机肥还田等。

(1)矿区废弃地生态修复工程的关键是优先选择农作物以提高经济效益(×)(2)我国在西部地区实行退耕还林还草工程，这一工程属于大区域生态系统恢复工程(√)(3)依据协调与平衡原理，进行引种工程时，应考虑被引物种与环境的关系(√)(4)湿地的恢复除利用生物工程外，还要依靠自然演替机制恢复其生态功能(√)(5)建立不同的生态工程要依据不同的原理，因地制宜，不能生搬硬套(√)(6)在进行生态工程建设时，应积极利用自然生态系统的强大自我恢复力，节省投资(√)如图是某生态工程示意图，据图分析：(1)从生态学角度分析，人们建立图示的农业生态系统的主要目的是什么？图中的废弃物合理利用能体现生态工程的什么原理？提示目的是实现物质的循环再生和能量的多级利用；废弃物的合理利用能体现生态工程的物质循环再生原理。

(2)从环境保护的角度分析，该生态工程能生产出无公害大米的原因是什么？提示减少了化肥和农药的使用量，减少了环境污染。

(3)将蘑菇房与蔬菜大棚相通可提高蔬菜产量，请从细胞代谢的角度分析，其原因是什么？提示蘑菇呼吸产生的二氧化碳可以供蔬菜进行光合作用，使其光合作用增强。

命题点生态工程的实例分析1.“菇—菜”立体栽培(如图)是充分利用温室大棚等设施的光、温度环境优势，按照空间层次分布，形成优势互补和资源高效利用的生态农业模式之一。

下列有关叙述不正确的是()A．图中X可代表CO2，Y可代表O2B．该生态系统中食用菌属于分解者C．菌渣作为有机肥为蔬菜提供了能量D．该模式遵循了物质循环再生等生态工程原理『答案』 C『解析』蔬菜光合作用产生的O2可用于食用菌的细胞呼吸，同时食用菌细胞呼吸产生的CO2可被蔬菜的光合作用利用，故题图中X可代表CO2，Y可代表O2，A项正确；食用菌能分解有机物，属于分解者，B项正确；菌渣作为有机肥，通过微生物的分解作用只能为蔬菜提供CO2和无机盐，蔬菜不能从有机肥中直接获取能量，C项错误；该生态农业充分利用了菌渣等废弃物，遵循了物质循环再生等生态工程原理，D项正确。

2．图1是某农村里的生态农业示意图，图2为矿区废弃地的生态恢复工程流程图，请据图回答有关问题：(1)生态工程与传统工程相比，是一类______________________的工程体系。

(2)从生态学角度分析，人们建立图示农业生态系统的主要目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________，图1生态农业主要借鉴了“无废弃物农业”，主要体现了生态工程的____________原理。

与此密切相关的生物有________________。

(3)图2中的①②分别为________________、________________，建立该生态系统所要遵循的主要原理有______________________________________________________________(写出两个即可)。

(4)图1中种植了转基因水稻，图2中种植了抗逆性的植物，对于转基因生物，人们存在________、________、________三个方面的争论。

『答案』(1)少消耗、多效益、可持续(2)实现生态系统内物质的循环利用和能量的多级利用，提高农产品的产量，减少环境污染(合理地调整生态系统中的能量流动关系，提高能量利用率，减少环境污染)物质循环再生腐生细菌和真菌(3)工程机械措施制造表土、压实整体性原理、协调与平衡原理(4)食物安全生物安全环境安全『解析』(1)生态工程和传统农业相比，具有少消耗、多效益和可持续的特点。

(2)腐生细菌和真菌将粪便分解，产生的沼气作燃料，沼渣作肥料，体现了物质循环再生原理。

(3)矿区恢复过程中首先要通过机械方法平整压实土地，人工制造表土；然后，在人造表土上，植树种草，该生态工程利用的原理有物种多样性原理、整体性原理、协调与平衡原理等。